时间：2022-08-05 19:07:15
智能化技术涵盖的领域较多，综合性较强，主要包括控制学、语言学、生物学和信息学等。它是一项研究怎样让机器拥有人工智能的技术。人工智能第一次被提出是在二十世纪五十年代，经历了半个多世纪的发展，人工智能理论和技术都趋于成熟，逐渐形成了一套以计算机为核心涵盖多个领域跨多个学科的综合性技术。人工智能是计算机科学的一部分，主要是探讨如何让机器拥有人工智能的问题。智能化技术在电气工程自动化控制中的应用主要是通过计算机编程实现的，通过执行设定好的程序，让计算机处理、分析、回馈信息，在模拟人脑的过程中实现自动化控制。从当前智能化技术在电气工程自动化控制的应用成果来看，智能化技术极大的促进了电气工程自动化控制的发展，提高了电气自动化控制中的效率，降低了人工投入，为电力企业了良好的经济效益。
2智能化技术的应用优势
智能化技术在电气自动化控制应用的原理主要是实现控制的智能化、人性化，减少控制中的失误，节约人力物力。当前，智能化控制在电气自动化控制上与传统控制相比主要有以下优势：
2.1智能化技术对电气系统调整更加便捷智能化控制器可以通过鲁棒性和响应时间来实现对整个系统的调节和控制，可以有效地提高工作效率，增加自动化控制的精确性。同时，智能化控制器在控制中通过相关数据的改变来实现控制，不需要技术人员的参与，节省了人力，实现远程操控，为电气自动化控制带来了极大便利。
2.2智能化技术提升了控制精密度传统的控制方式会在控制过程中由于控制对象的复杂性而不能准确掌握控制对象的动态，从而在控制中出现无法预测的客观因素，因此设计出来的模型因精确性不够而不能实现很好的控制效果。智能化控制器在控制中不需要建立对象模型，使得不确定性的因素减少，提高了自动化控制的精密度。2.3智能化技术的一致性强在处理不同的数据问题时，输入不同的数据获得的结果较为理想，满足自动化控制的要求。控制对象的不同也会导致控制效果的不同，控制器并没有针对每个控制对象都有控制要求，但控制效果较为理想。同时，部分控制对象的改变也会导致控制效果达不到相关要求，因而在自动化控制设定时，一定要从实际情况出发。在对控制进行评价时，不能对智能化控制盲目否定，要认真找到出问题的具体原因，加以解决。
3智能化技术在电气自动化控制中的应用
3.1诊断电气工程中出现的故障电气工程自动化控制是一个机器系统，在运行中难免会出现故障，智能化技术的运用，往往能够及时诊断出自动化控制系统出现的故障。变压器是电气工程中的重要电气元件，对整个电力运行起着重要作用，电压器故障是电气工程中经常出现的故障，这种故障带来的影响较大。自动化系统的应用能够通过变压器的渗漏油分解气体进行分体，对变压器故障作出诊断，对故障位置进行排查，从而协助工作人员做出检修方案，维护设备的正常运行。智能化技术的运用，大大提升了维修的速度与效率，提升了电力企业的效益。
3.2实现对电气自动化的智能控制智能技术运用到电气自动化控制之中，可以实现对电气系统的远程控制，工作人员只需在控制室中，就可以通过相关控制器控制系统的运转。这种操作的无人化、自主化和高效化扩大了智能化控制的发展空间，体现了智能化控制的优越性，使得智能化控制在其他能与能够进一步发展。
3.3优化电气工程的设计电气工程自动化控制是通过对控制元件的编程设计实现的，在设计中，过程繁杂，技术性和专业性要求高，对工作经验也有相关要求。传统的设计方式是通过试验进行设计，这种设计方式在操作上容易出错，而且效率低，修改起来不方便。在当前技术条件下，电气自动化控制设计主要通过智能化CAD技术和计算机技术结合来实现，在时间控制上，这种设计能够最大限度的节约时间，实现高效化设计，同时还可以保证设计的质量和准确性。遗传算法是优化设计中的重要方式，对电气自动化控制的设计起到重要作用。
3.4其他应用此外，在电气工程自动化控制控制中，PLC技术的使用，是智能化控制的重要组成部分。它通过继电控制器实现对某个工艺流程的控制，继而协调整个系统的生产。在电力企业中，PLC技术的使用，可以极大提高控制的准确性和可靠性。
4结束语
1智能控制在机电一体化系统运用过程中存在的问题
(1)当前智能控制系统的功能与性能不够完善,无法满足机械制造行业的电子技术等行业的发展需要。智能控制系统的运用虽然改变了传统的机电一体化系统的运行状况,其运行效率更高,但是仍然存在着一定的差距,无法适应新时期的发展需要,仍然会受到外界环境因素的影响与控制。(2)智能控制虽然能够有效的提高机电一体化系统的运行效率,但是仍然会存在着许多突发状况。机电一体化应用智能控制系统后,可通过系统设备发出的命令编码进行自动工作,可以避免因人为操作失误而造成不必要的损失,减少工作中的失误损失,提高工作完成质量及工作效率。但是在某些方面会受到电力系统、信息系统等的不良影响,从而使智能控制系统不能够有效运转,对于一些不可抗力因素而言,智能控制系统始终无法超越。(3)智能控制与机电一体化系统的磨合度还有待提高。机电一体化对生产与生活活动的开展有着不可替代的作用,一旦智能控制工作不能实施,那么就会影响人们生活与生产活动的开展。因此我们必须不断的改进与完善智能控制工作,尽可能降低智能工作的失误率。
2机电一体化系统中智能控制的应用
(1)机电一体化系统中的智能控制工作都是根据长时期的总结与改进而得出的经验进行设定,操作人员只需要定时、定序的输入相关的工作指示,机电一体化系统中的各项板块就会自动按照相应的流程进行工作。因此只要工作人员输入的指令不存在任何的错误,那么智能控制系统就会具有较高的可靠性。(2)机电一体化系统中智能控制应用的领域相当广泛,涉及社会生产与生活活动的方方面面。机电一体化逐渐演变成为智能控制背景下的机电一体化,这是时展所需要的,同时也是科学技术水平和经济水平长期发展的产物。
机械制造业的重点在于是否能够实现机电一体化,这是提高机械制造产品质量和效率的重要途径。目前最为科学的机械制造方法就是实现智能控制技术与计算机网络技术两者之间的联合,实现从人工管理到智能控制过渡的目标。同时,智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟,通过传感器融合技术将采集的信息进行预处理,从而修改控制模式中的参数数据。不仅如此,智能控制监管的部分还包括机械事故发生检测管理工作、检测与监督管理工作以及智能协调控制工作等等方面。机电一体化系统中智能控制应用还体现在建筑工程领域中。智能控制系统在建筑实施过程中运用的方面比较广泛,主要集中在照明系统中和保暖制冷系统中,从而提高资源的利用率,减少能源资源的使用。照明智能控制系统主要是利用计算机网络与通信技术实现,能够有效的调节照明区域、照明时间、照明资源节能等方面。
机电一体化系统中智能控制应用于数控技术中。伴随着生产能力的提高和科学技术水平的提高,各行各业的发展已经离不开机电一体化系统,尤其对数控技术要求越来越高。数控技术要实现智能功能,还需要扩展、模拟、延伸等新的智能功能,从而使得数控技术可以实现智能编程、智能监控、建立智能数据库等目标,运用智能控制技术可以实现这些目标。例如一些比较复杂的工程问题或者是大型机械设备出现故障,人工无法进行实际检测,那么只有利用数控技术对其进行演算与推理,这样才能够得到一些具体性与操作性较强的改进意见。
3结语
智能控制是在机电一体化与机械自动化的基础之上研发而成的新型控制技术,完全突破了传统的机电一体化工作原理,极大的提高了机电一体化运转的效率。机电一体化系统中智能控制涉及的领域十分广阔,因此相关方面的研究人员应当根据实际的生产与生活需要不断的改进和完善智能控制系统,这样就能够提高人们的生活水平,同时也能够带动产业的发展,有利于实现社会主义现代化社会的目标。
作者：库尔班江玉素因单位：克拉玛依新科澳石油天然气技术股份有限公司
关键字：电气工程人工智能计算机技术
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
智能化是新崛起的高科技技术，它将人工智能理论和计算机技术结合在一起，应用于多个领域。智能化技术在电气工程领域可应用于优化产品设计、自动控制、系统运行、信息收集和故障诊断等方面，能够有效地提高控制精度和工作效率，弥补和改进电气工程中的缺陷和差错，大幅度地加快了电气自动化学科的发展，尤其是自动控制领域。设备的智能化，控制系统的稳定化，是电气工程技术的一次巨大革新。
一、智能化技术的应用理论基础
智能化技术应用是以一门涉及多学科知识、综合性较强的学科为理论基础的。智能化技术研究的方向是如何将人工智能应用到机器上，使机器能够完成高危工作等人类难以完成的工作。电气工程行业主要研究相关的信息收集处理、自动控制等科研和控制项目，将计算机技术应用于电气工程具有很强的实用性和适用性。智能化技术作为计算机的高端技术，已经在电气工程自动化控制工作中得到应用，并发挥了作用。在电气工程中应用智能技术，可以大幅度提高工作效率，减少资本投入，可以减少工程控制人员，实现资源的合理分配。
二、智能化控制技术的优势
1、快速高效
相比于低效且缓慢的传统控制方式，智能控制技术传达指令速度快，并且错误发生率极低。智能控制技术通过数字化手段向需要控制的设备发送精确的指令，高速到达后，设备就可以完成指令。
2、能够实现全天监控
电气工程通常需要全时段运行，而许多疏于监测、管理或在传统管理模式下难以监测、管理的时段和区段经常发生电气故障。而智能控制技术通过数字化手段能够对电气系统进行全方位、全时段监控，同时能够及时的将系统信息传送给控制中心，并将指令反馈到系统。智能化技术的应用实现了对电气工程的实时监察和控制。
3、安全性更高
高温、低温、潮湿等恶劣环境能够引发电气工程系统的一些机器故障，造成重大事故并极有可能造成人员伤亡。而智能控制系统通过远程遥控功能，可以实时监控、及时反应、大大降低事故发生率和减少恶劣环境下工作人员受到的安全威胁。
三、智能化技术在电气工程中的应用现状
人工技术的应用实现了以下控制功能：1、实时采集开关量与模拟量等数据信息，并加以储存和处理；2、通过模拟系统和设备的运行，以画面的形式真实的呈现出来，实时监测显示电压等数据，并进行模拟计算生成趋势图；3、在电气工程中使用专家系统能够生成报表、日志并储存数据等；4、能够实现实时记录故障、捕捉波形、记录顺序等工作；5、实现通过计算机对电气工程系统的控制，能够限制权限，加强值班管理；6、能够实时在线分析处理数据，设定修改参数；7、实现了智能监控，通过简单易于分辨的形式自动报警，并对故障进行记录。
四、电器工程自动化控制的智能应用前景
随着社会进步、科技发展，人工智能技术也越来越成熟，应用领域也愈加广阔。人工智能在电气化工程控制中的应用主要涉及优化产品设计、故障诊断、以及控制保护等方面。
1、产品设计优化中的智能化应用
电器产品的设计过程是一项集合了理论和经验知识、涉及多学科知识的的复杂工作。相比于采用经验结合大量实验手段、缺乏充足技术支持、工作效率低下的传统设计模式，人工智能在优化产品设计方面的优势十分突出。通过计算机的帮助，实现了设计的高效化、智能化，减少了构思到投入生产的时间。作为人工智能技术的主要算法之一的遗传算法，其拥有的全局寻优能力和自动适应调整搜索方向的能力十分适合产品的优化设计，而人工技术的另一主要算法---专家系统能够根据一个或多个该领域专家的知识和经验，推断、处理复杂的问题，这也是优化产品设计的重要手段。
2、诊断故障中的智能化应用
采用传统方法诊断具有非线性、不确定性等特点的电气设备故障效率和准确率都很低。人工智能技术通过模糊逻辑、专家系统等方法诊断故障能够大大提高效率和准确率。例如利用结合模糊理论和神经网络的方法诊断发单机的故障，既使用了模糊性又利用了神经网络强大的学习能力。双管齐下，提高了故障诊断的准确率。
3、控制中的智能化应用
人工智能控制技术已经较为成熟的应用在电气自动化上。主要控制方法如下：1、专家控制能够模拟人类专家，根据相关的知识和经验解决问题；2、模糊控制具有较强的控制力，能够应用于复杂或者是难以精确描述的系统；3、神经网络控制能够解决复杂的非线性、不确定系统的控制问题。采用人工智能技术能够降低投入，提高系统的工作效率和质量，当前最常用的控制方法是模糊控制，简单并与实际紧密相关。智能化控制器能够提高控制的精密度，避免不确定因素的产生。智能化控制能够进行远程调控和根据相关数据来自行调节，无需工作人员时时刻刻都守在设备旁边。目前这三种控制方法主要应用于以下几方面：采集开关量和模拟量的实时数据，并加以处理；对电气工程系统的运作状态智能监视；通过计算机控制电气系统；记录、诊断、分析发生的故障。
五、结论
人工智能理论是研究如何将人的智能转移到机器上的理论。人工智能研究的主要目标之一是使机器完成原本只有人类智能才能完成的任务，甚至在一些人类不能进行工作的环境（高温高压等恶劣环境、微小环境）下能够智能的完成工作。人工智能技术作为计算机科学新的分支诠释了智能的涵义。人工智能技术主要研究图像识别、机器人和专家系统等。电气工程主要研究相关的系统运行、电力电子技术、自动控制、信息采集处理、研究开发、计算机技术应用等领域的工作。所以人工智能的模糊理论、神经网络、专家控制等理论十分适合应用于电气工程的多项领域，而电气工程的一些特殊性也需要人工智能技术的服务。如今，人工智能技术在电气工程自动化中的应用已经取得一定成果，实现了对电气工程系统的全天候实时监控、优化产品设计以及智能诊断故障等。但是要实现系统化和规模化还有较大难度，但是只要努力探索和学习，相信电气工程自动化的智能应用能够迎来发展的春天。
参考文献
[1]宋昱良.浅谈电气工程的自动控制技术.电脑知识与技术.Vol.7,No.2，January 2011，pp.460-461.
关键词：电力传动系统 智能控制 应用措施 应用意义
中图分类号：TM921 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0013-01
随着控制手段的日益更新和控制技术的不断发展，智能控制技术已经逐渐在控制行业中占据主导地位，相应的大量的智能控制软件也逐渐取代了常规的控制软件，像在生活中经常提到的神经网络，模糊控制等都属于智能控制的范畴。由于智能控制的控制效果很好，很适合应用在电力传动系统中，因此有必要研究适合电力系统的更简便，性能更优异的智能控制系统。同时，要想将智能控制这一理念成功的应用在电力传动系统中就必须充分了解智能控制的原理和应用特点，虽然现在已经有了一些应用实例，但是这并不普及，还有许多缺陷，因此，在电力系统中应用智能控制系统仍然是一个很大的挑战。
1、智能控制简介
智能控制是现代自动控制领域内一个全新的词汇，但是其凭借着自己独特的控制优势已经迅速的发展起来，如今已经广泛的应用到了各个领域中。相信在不久的将来，智能控制系统也能为电力行业带来崭新的面貌。与大多数理论产生的背景一样，智能控制也是为了解决工程技术问题而在实践中产生并发展起来的一个理论。随着“自动化”理念的逐渐深入以及社会对控制要求的不断提高，以前的控制理念早已不能跟上社会发展的脚步，随之，智能控制理念就逐渐出现了。按以往的经验来看，在电力等行业中，手动控制虽然控制效率差但其效果很好，只要技术熟练，工作人员就能操作自如，因此人们就想到了用计算机模拟人的操作来进行控制的方法，这就是我们所说的智能控制。计算机技术可以在判断，推理，计算，数据处理，信息收集等诸多方面模仿人的思维模式，这也是智能控制实现的基础。
与普通的自动化控制相比，智能控制系统具有如下几个特点：（1）智能控制系统成功的完成了脱离传统模式中依靠的数学模型进行工作的模式，它以实际效果作为控制对象，在控制的实施中不依赖任何数据模型。（2）智能控制系统很好的模拟的人脑的思维模式，并采用非线性控制系统的工作模式。（3）智能控制系统可以根据当前系统的工作状态来调整自己的控制模式进而提高系统的工作性能。（4）许多智能控制系统还具有在线识别，在线决策以及自我评估的能力，这有效的提高了整个系统的控制效率和工作效率。（5）智能控制系统采用分层信息处理法工作，反应速度较快。
2、几种常见的智能控制系统
2.1 模糊控制
模糊控制就是用模糊集合来刻画人们日常所使用的概念中的模糊性，从而使控制器能够模仿人的控制思维的一种控制方式，尽管模糊控制器的结构比较复杂，但是其输入输出特性都是比较简单的形式，在实际应用中，如果在模糊控制器上增加积分效应那么它就相当于一个PID控制器。
2.2 单神经元控制
众所周知，神经网络具有很强的信息处理能力，可以高速的解决许多复杂问题，但是不可否认，神经网络缺乏计算机硬件的支持。可是从控制电气传动系统这一角度出发，单神经元控制器构成的电气传动控制系统可以很好的完成控制系统工作的任务，并可以提高系统的鲁棒性。
3、电力系统中的智能控制
在电力传动系统中应用智能控制理论已经引起了许多学者的研究兴趣，专家表示通过智能系统的合理应用很可能将电力系统的控制水平提升一个台阶。目前所使用的交直流传动系统的控制手段比较成熟，如矢量控制，闭环控制等都有很好的效果。虽然利用PID控制法可以很容易的完成数学建模进行传统的控制，但是可以发现实际的电力传动系统并不是稳定不变的，电机本身的一些参数要随着其工作状态的改变而不断变化，这就为传统的建模控制带来了很大的困难。智能控制便可以很好的解决这一问题，首先智能控制是采取非线性，变结构的模式来进行工作的，它可以很好的克服电力传动系统的变参数问题，从而在很大程度上提高电力传动系统的鲁棒性。另外值得注意的是将智能控制应用到电力传动系统中时要结合传统的控制理念共同作用，如果完全排斥传统控制方法，生搬硬套的直接应用智能控制不但不能发挥其优势反而会引发一系列问题，因此在引入这一控制手段时要注意继承一些传统的控制理念，做到扬长避短。就拿交流电机为例来说，前面已经说到交流电机以往采取矢量控制和闭环控制，因此在将智能控制引入之一系统中时，应该保留一些矢量控制法和PID控制法，可以将智能能控制作为外环控制，将一些传统的控制手段用做内环做辅助控制，这样新旧相结合的方法可以将智能控制的优势充分的发挥出来，提高系统的工作效率。这主要是因为内环的控制可以帮助外环完成采样工作，提高外环采样频率同时通过内环的控制可以减少外环的控制误差。
参考文献
[1]戴汝为，杨一平.一类智能控制和决策支持系统的体系结构[A].1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集（上册）[C]，1995年.
[2]费敏锐，陈伯时，郎文鹏.综合智能控制方法概述[A].1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集（上册）[C]，1995年.
关键词：智能控制；计算机技术；进展分析；现状研究
人们在日常生活中工作会因为一定的自身或周围环境原因，使得工作进行的效率低，质量差。而随着智能控制技术的不断发展，智能控制技术引起方便、快捷、无需人为操作等优势被广泛运用在各种领域中。伴随信息处理技术与人工智能技术的发展，智能控制技术运用在工程研究上起到了巨大的作用。下文就当前智能控制工程的研究现状展开分析，就其发展对策进行研究。
1当前智能控制工程的应用研究现状
1．1智能控制在电气工程中的应用
智能控制技术的应用是一种电脑网络的进步实践，通过程序的控制来代替人力的管控，可以减少电气工程控制系统中很多中间因素，省去部分工作的中间环节，简化电气控制工程。实现在任何情况下都可以进行要求所需的工作，这种智能控制技术可以在短时间内实现数据的计算与数据的准确调整控制，能够完全的替代传统的人力作用，而且可以起到更好的效果，所以这种能简化电气工程智能控制技术受到了电气行业中很多人士的大力支持，使得智能控制技术的应用得到了更进一步的发展。
1．2智能控制在机械制造中的应用
随着计算机科学技术的发展，智能控制机械自动化的应用将逐渐向人工智能与机械自动化结合的方向发展。因智能控制机械自动化技术在生产领域中发挥的重要作用，使得电器机械自动化、网络化、信息化的智能控制机械自动化发展逐渐崛起。为实现更人性化的生产控制，对于人工智能科学的运用将成为未来机械自动化发展的必然趋势，这种智能控制技术已经被运用在生产管理中，尤其是对智能控制软件系统的开发。
2智能控制工程研究的进展分析
2．1进一步明确智能控制工程的研究目标
智能控制的应用研究还缺乏一定的标准性评价指标，这也是导致智能控制技术的优势无法发挥出来的关键。因此，为了发展智能控制技术，并应用到更多的领域中发挥作用，首先我们要明确智能控制的研究发展目标。采用混合模型或者非完全模型的控制方法，利用研究不深或者不正确的系统模型进行控制系统工作过程的在线优化，使其逐步得到完善。通过使用混沌与进化的新技术，进步对智能控制系统进行开发与发展。将这些作为智能控制工程的发展研究目标，将信息处理理论与智能控制思想进一步深化到建模等方面，并不断进行优化和改善，最后进行定性的分析，以促进智能控制技术的进一步完善。
2．2智能控制设计必须简单
我国的智能控制技术运用以及基本建立起来理论思路与框架，但就整体的发展来说，还是不成熟，没能建立起科学的理论指导，研究存在一定的盲目性。在实际的智能控制技术运用过程中，对于智能控制设计必须坚持简单的设计原理，并由简单逐渐过渡到复杂的系统设计。一方面，我们要加强对复杂控制系统策略的研究，以简化系统控制器。另一方面，智能控制的发展应用时为了满足控制复杂化系统的要求，所以在设计时我们要以简单为原则，选择简单的方式来解决问题。这样一来，不仅能够降低成本，更能减少维护难度，从而体现出智能控制技术的优势。
2．3创新技术，发展智能控制
在智能控制发展的鼎盛时期，就我国当前对智能控制工程的研究状况来看，因没有建立专门的软件环境，智能控制技术发展受到了一定程度的阻碍。再加上智能控制的应用研究结果层出不清，但理论研究发展缓慢，以此形成的一种不平衡现象，都影响了智能控制技术的成熟。随着软件的发展，智能控制的应用直接调用的是模糊控制函数以及神经网络等，因此，我们要特别注重对知识和技术的创新，努力开发适应我国的智能控制软件与硬件等产品。并立足在国际的视野上，积极参与国际市场竞争，以发展我国智能控制技术，促进智能控制工程在国际上的研究与发展。
3结束语
关键词 课程设计；智能控制；教学改革；教学方法
中图分类号：G652 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)21-0039-04
Educational Reform Research on Intelligent Control Curriculum Design//Liu Wenyi1, Wang Xi2
Abstract Intelligent control curriculum design is a practice process for the corresponding curriculum, and strengthening and consolidation for curriculum knowledge. The purpose of the design is to summarize and check the teaching and learning effect, to raise the theoretical ability of the curriculum knowledge, to make the student be familiar with intelligent control knowledge and methods. However, for some reasons such as only one week design time, theoretical knowledge too deep and the curriculum is too difficult, there exist some problems in the curriculum design. This paper discussed the content characteristic of the intelligent control curriculum design and the problem in detail. Then some corresponding suggestions such as simplify theoretical content, increase example analysis, strengthen experiment guidance, reform teaching method and pay attention to answer link, etc..
Key words curriculum design; intelligent control; educational reform; teaching method
Author’s address
1 School of Mechanical and Electrical Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou, Jiangsu, China 221116
2 School of Management, Jiangsu Normal University, Xuzhou, Jiangsu, China 221116
智能控制是机械电子方向的专业课，涉及的理论知识较多[1-2]，课程设计时间一般为一周，1学分。课程设计的目的是总结和检验课程的学习效果，使学生熟悉和掌握基本的智能控制知识，提高理论水平，增强编程及调试能力，深化已有的知识，拓宽新的知识，掌握几种常见的智能控制方法。同时，课程设计可以将智能控制课程中涉及的大量的、零散的、独立的观点和资料，按照设计任务书的要求，经过演绎和归纳、分析和综合、抽象和具体的逻辑结合，完成整体的任务设计方案，达到培养和提高学生的逻辑思维能力和创造性思维能力的目的。
课程设计的提交形式是设计说明书，该说明书是对本课程设计结果的解释和说明的书面材料，是一种技术性文件。设计者通过对软件的操作，对程序的编程，对结果的调试，对内容的总结和分析，最后通过科技写作的方式进行锻炼，培养科技写作的能力。但是，由于课程设计的时间一般只有1周，而本课程的内容理论性又太强，难度较大，使得很多设计题目不能按时按质完成，出现一些问题[3-4]。笔者根据在教学改革实践中遇到的一些问题，对该门课程设计的特点、难点和教学目的进行分析，介绍和探讨一些具体的解决方法和措施。
1 课程设计的内容特点
关键词：机电一体化；智能控制；应用；研究
Abstract: This article from the intelligent system and electromechanical integration point of view, focus on the two fusion applications, application of intelligent control of mechanical and electrical integration system.
Keywords: mechatronics; intelligent control; application; research
中图分类号：TH-39文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
智能控制技术是在传统控制技术的基础上，利用先进的计算机技术与网络通讯技术发展起来的一项技术，是二十一世纪机电一体化技术发展的最新方向。智能控制技术的优劣在很大程度上影响着机电一体化系统的正常运行。通过模糊系统、遗传算法、专家系统及神经网络等四项技术的应用，我国机电一体化技术非常顺利地实现了智能化的控制，从而促进了我国机电一体化系统的健康长远发展。
一、关于机电一体化的概述
（一）机电一体化的含义。
所谓机电一体化，又称机械电子学，是指将电工电子技术、信息技术、接口技术、机械技术、微电子技术、传感器技术、信号变换技术等多支技术进行有机地结合，并综合应用到实际生产生活中去的一项综合性的技术。
（二）机电一体化的基本内容与组成要素及原则。
机电一体化的基本内容包括以下几个方面：一是机械技术，二是计算机与信息技术，三是系统技术，四是自动控制技术，五是传感检测技术，六是伺服传动技术。机电一体化的组成要素包括：一是结构组成要素；二是运动组成要素；三是感知组成要素；四是职能组成要素。机电一体化的四大原则包括：一是结构耦合；二是运动传递；三是信息控制；四是能量转换。
二、关于智能控制
（一）智能控制的含义。
所谓智能控制，就是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术，是用计算机模拟人类智能的一个重要领域，主要面向比传统控制更为复杂、多样的控制任务和控制目的，为当今社会的发展带来了更为广泛的适应空间，解决了传统控制无法实现的复杂系统的控制。传统的控制只是智能控制中的一个组成部分，是智能控制最底层的阶段。智能控制是由多个学科相互交叉所形成的学科，它的理论基础包括信息论、自动控制论、运筹学及人工智能等内容。
（二）智能控制的特征。
智能控制具有以下特征：一是智能控制的核心在高层控制，即组织级；二是智能控制器具有非线性特性；三是智能控制具有变结构特点；四是智能控制器具有总体自寻优特性；五是智能控制系统应能满足多样性目标的高性能要求；六是智能控制是一门边缘交叉学科；七是智能控制是一个新兴的研究领域。
（三）智能控制的类型。
一是集成或者混合（复合）控制；二是分级递阶控制系统；三是专家控制系统（Expert System)；四是人工神经网络控制系统；五是学习控制系统；六是进化计算与遗传算法；七是组合智能控制方法等。
（四）智能控制发展的趋势。
智能控制系统具有极强的学习功能、组织功能及适应，其在机电一体化方面的广泛应用是当前智能控制的一大发展趋势。遗传算法、专家系统及神经网络是应用在机电一体化系统中的最常见的四种技术，它们之间存在着相互依存、相辅相成的关系。近年来，智能控制技术在国内外已有了较大的发展，己进入工程化，实用化的阶段。但作为一门新兴的理论技术，它还处在一个发展时期。然而，随着人工智能技术，计算机技术的迅速发展，智能控制必将迎来它的发展新时期。
三、智能控制在机电一体化系统中的应用
从20世纪90年代后期，机电一体化技术向智能控制发展，开辟了机电一体化技术发展的新篇章。机电一体化的未来发展必将是以智能化作为主要方向，智能控制的优劣直接决定机电一体化系统的整体水平。
（一）智能控制在机械制造过程中的应用。
机械制造是机电一体化系统中的重要组成部分，当前最先进的机械制造技术就是将智能控制技术与计算机辅助技术有机结合，向智能机械制造技术的方向发展。其最终目标是利用先进的计算机技术取代一部分脑力劳动，从而模拟人类制造机械的活动。同时，智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟，通过传感器融合技术将采集的信息进行预处理，从而修改控制模式中的参数数据。智能控制在机械制造中的应用领域包括：机械故障智能诊断、机械制造系统的智能监控与检测、智能传感器及智能学习等。
（二）智能控制在数控领域中的应用。
随着科学技术的发展，我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求，不仅需要完成很多的智能功能，还需要扩展、模拟、延伸等新的智能功能，从而使得数控技术可以实现智能编程、智能监控、建立智能数据库等目标，运用智能控制技术可以实现这些目标。比如说，利用专家系统可以数控领域中难以确定算法与结构不明确的一些问题进行综合处理，再运用推理规则将数控现场的一些数控故障信息进行推理，从而获得维修数控机械的一些指导性建议。
（三）智能控制在机器人领域中的应用。
机器人所具有非线性、强耦合、时变性的特征主要体现在动力系统中，在控制参数的系统中机器人具有多任务及多边变性的特征，这些特征适合智能控制技术的应用。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面：一是机器人手臂姿态及动作的智能控制；二是机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制；三是机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制；四是通过专家控制系统对机器人的运动环境进行定位、监测、建模及规划控制等方面的探究。
（四）智能控制在建筑工程中的应用。
智能控制在建筑工程中的应用主要表现在以下几个方面：一是智能控制在建筑物照明系统中的应用，它主要通过通信与计算机控制的联网，对每一个时段的照明系统进行控制，主要表现在对照明时间、照明系统的节能、照明逻辑方面的智能控制；二是对建筑物内的空调进行智能控制，通过比例积分调节器闭环的方式对空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置，可以智能地调节空调的风阀，在确保建筑内空气质量的同时，减少能量的浪费。
四、结语
随着微电子技术及超大规模的集成电路的发展，我国的机电一体化技术越来越成熟，在工业与农业的发展中发挥着至关重要的作用。但在实际的生活中，很多机电一体化应用中的农业与工业对象具有多层次、不确定性、非线性等特征，给机电一体化的发展带来了很大的难题。智能控制系统的出现及应用，为机电一体化的长远发展创造了良好的外部环境。因此，智能控制在机电一体化方面的应用越来越受到人们的重视。
参考文献：
[1]董勇,谢士敏.机电一体化系统中智能控制的应用体会[J].数字技术与应用，2011(10).
关键词：智能控制 专家控制 模糊控制 神经网络控制 遗传算法
1．引言
智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、信息论、系统论、仿生学、进化计算和计算机等多种学科的高度综合与集成，是一门新兴的边缘交叉学科。智能控制是当今国内、外自动化学科中的一个十分活跃和具有挑战性的领域，代表着当今科学和技术发展的最新方向之一。它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学的内容，而且还从生物学等学科汲取丰富的营养，正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科。
2．智能控制产生的背景
从控制理论学科发展的历程来看，该学科的发展经历了三个主要阶段。
第一阶段为20世纪40—60年代的“经典控制理论”时期，经典控制理论以反馈理论为基础，是一种单回路线性控制理论。主要采用传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频率分析方法。主要研究单输入一单输出、线性定长系统的分析和设计。
第二阶段为20世纪60—70年代的“现代控制理论”时期，现代控制理论主要研究具有高性能、高精度的多变量参数系统的最优控制问题。采用的方法包括状态空间法、bellman动态规划方法，kalman滤波理论和pontryagin极大值原理等。现代控制理论可以解决多输入多输出问题，系统可以是线性定长的，也可以是非线性时变的。
第三阶段为20世纪70年代至今的“大系统理论”和“智能控制理论”时期。由于现代控制理论过多地依赖对象的数学模型，其控制算法较为理想化，设计方法非常数字化，因此在面对难以用数学模型描述或者具有时变、非线性、不确定特性的复杂系统时，现代控制系统也显得无能为力。为了提高控制系统的品质和寻优能力，控制领域的研究人员开始考虑把人工智能技术用于控制系统。近年来，控制领域的研究人员把传统的控制理论与模糊逻辑、神经网络、遗传算法等智能技术相结合，充分利用人的经验知识对复杂系统进行控制，逐渐形成了智能控制这一新兴学科。
3．智能控制的基本概念和特点
传统的控制方法建立在被控对象的精确数学模型之上，智能控制是针对系统的复杂性、非线性、不确定性等提出来的。ieee控制系统协会把智能控制归纳为：智能控制系统必须具有模拟人类学习和自适应的能力。一个智能控制系统一般应具有以下一些特点。
1)能对复杂系统（如非线性、多变量、时变、环境扰动等）进行有效的全局控制，并具有较强的容错能力；
2)具有以只是表示的非数学广义模型和以数学模型表示的混合控制过程，能根据被控对象的动态过程进行辨识，采用开闭环控制和定性与定量相结合的多模态控制方式；
3)能对获取的信息进行实时处理并给出控制决策，通过不断优化参数和寻找控制器的最佳结构形式，以获得整体最优控制性能。
4)具有自学习、自适应、自组织能力，能从系统的功能和整体优化的角度来分析和综合系统，以实现预期的控制目标。
4．智能控制理论的基本内容
4.1 专家控制(ec-expert control)
由人工智能领域发展起来的专家控制是一种基于知识的智能计算机程序的技术。专家控制的实质是基于控制对象和控制规律的各种知识，并且要以智能的方式利用这些知识，以求得控制系统尽可能的优化和实用化。专家系统一般由知识库、推理机、解释机制和知识获取系统等组成。知识库用于存储某一领域专家的经验性知识、原理性知识、可行操作与规则等。可通过知识获取系统对原有知识进行修改和扩充。推理机根据系统信息并利用知识库中知识按一定的推理策略来解决当前的问题。解释机制对找到的知识进行解释，为用户提供了一个人机界面。专家控制的特点为：
1)具有领域专家级的专业知识，能进行符号处理和启发式推理。
2)具有获取知识能力，具有灵活性、透明性和交互性。
4.2模糊控制(fc-fuzzy control)
模糊控制是以模糊集合论、模糊逻辑推理和模糊语言变量为基础的一种计算机数字控制。对于无法建立数学模型或难以建立数学模型的场合，可以用模糊控制技术来解决。模糊控制就是在被控对象模糊模型的基础上，利用模糊控制器，采用推理的手段进行系统控制的一种方法。模糊模型是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标。模糊控制器由模糊化、规则库、模糊推理和清晰化四个功能模块组成。模糊化模块实现对系统变量论域的模糊划分和对清晰输入值的模糊化处理。规则库用于存储系统的基于语言变量的控制规则和系统参数。模糊推理是一种从输入空间到输出空间的非线性映射关系，控制规则形式为if{控制输入a}then{控制输出b}，即如果已知控制输入a，则通过模糊推理得出控制输出b。清晰化模块将推出的模糊推理推出的控制输出转化为清晰的输出值。模糊控制的特点为：
1)提供了一种实现基于自然语言描述规则的控制规律的新机制。
2)提供了一种非线性控制器，这种控制器一般用于控制含有不确定性和难以用传统非线性理论处理的场合。
4.3 神经网络控制(nnc-neural networks control)
神经网络控制是在控制系统中采用神经网络这一工具，对难以通过常规方法进行描述的复杂非线性对象进行建模，或充当控制器，或信息处理，或模式识别，或故障诊断等，或以上几种功能的组合，这种神经网络控制系统的控制方式即为神经网络控制。神经网络控制采用仿生学的观点对智能系统中的高级信息处理问题进行研究，神经网络控制的特点为：
1)能充分逼近任意非线性特性。
2)分布式并行处理机制。
3)自学习和自适应能力。
4)数据融合能力。
5)适合于多变量系统，可进行多变量处理。
4.4 遗传算法(ga-genetic algorithm)
遗传算法是一种基于生物进化模拟的启发式智能算法，它的基本策略是：将待优化函数的自变量编码成类似基因的离散数值码，然后通过类似基因进化的交叉、变异、繁殖等操作获得待优化函数的最优或近似最优解。在智能控制中，遗传算法广泛应用于各类优化问题，遗传算法可以用于复杂的非线性系统的辨识，多变量系统控制规则的优化，智能控制参数的优化等常规控制方法难以奏效的问题。遗传算法具有可扩展性，可以同专家系统、模糊控制和神经网络结合，为智能控制的研究注入新的活力。如可用遗传算法对模糊控制的控制规则和隶属度函数进行优化，对神经网络的权值进行优化等。遗传算法的特点为：
1)以决策变量的编码作为运算对象。
2)直接以目标函数值作为搜索信息。
3)同时进行解空间的多点搜索。
4)使用自适应的概率搜索技术。
5．结束语
智能控制已广泛应用于工业、农业、军事等众多领域，已经解决了大量的传统控制无法解决的实际控制应用问题，呈现出强大的生命力和发展前景。它将随着专家系统、模糊控制、神经网络等控制技术的发展而不断发展。
参考文献：
[1]师黎，陈铁军，李晓媛等，智能控制理论及应用[m].北京：清华大学出版社．2009.
[2]黄志高，徐成金，谭斌．智能控制理论综述[j]．土木机床，2004 (3):30-32．
[3]宋胜利．智能控制技术概论[m]．北京：国防工业出版社，2008．
[4]王永骥，涂健，神经元网络控制[m]．北京：机械工业出版社，1998．
[5] rubaai a,kotaru r,kankam m d.a continually online - trained neural network controller for brushless dc motor drives [j].lndustry applications,ieee transactions ,2000 ,36(2)：475 - 483.
[关键词] 电气工程自动化； 智能化技术； 应用分析
前言
随着近年来我国国民经济的迅猛发现，人们的经济水平有了大幅度的提高。因此，人们在日常生活中对电力的需求量也与日俱增，并且对电力供应的质量要求也大大提高。这些因素在一定程度上推动了我国电力行业的快速发展。并且也使得与电力相关的一些行业得到了很大程度上的发展。在这些众多的行业当中发展较为突出的当属电气工程。为了满足人们不断增长的对电力行业的要求，自动化技术在电气工程中的应用越来越广泛，电气自动化技术的重要性也逐步体现出来。电气自动化技术的优势在于，它能够对整个电力系统实施远距离的自动监控管理工作，保证了电力系统的安全、经济运行的同时还能最大程度的保障供电质量，非常符合电力行业的运营要求。但是，在电气工程自动化技术的应用中还是存在一些问题，会有多多少少的缺陷和不足。为了改进电气自动化技术使用过程中的不足，弥补自动化技术的缺陷，在电气自动化技术中引入智能化技术，让电气工程在进一步发展，取得长足的进步。智能化技术它的主要特点就是将人工智能理论融入到计算机技术当中来，利用计算机进行语言、文字识别，信息数据等工作。目前，智能技术在电气自动化控制领域中的应用还是处于最开始的起步阶段，存在很大的开发、利用的空间。
1 智能技术理论分析
1.1 人工智能理论
人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。“人工智能”理论的首次提出是在1956年，到目前为已经有50多年的时间。在这50多年的时间里，人工智能技术发展迅速，并且取得了很多成果，取得了长足的进步。可以不夸张的说人工智能已经成为一门较为前沿的科学，并且具有广泛性和交叉性，应用领域不断扩大，涉及方面不断拓广。人工智能技术已经在哲学、医学、生物学、心理学，自动化技术、控制理论、信息技术以及数理逻辑等学科中取得了许多成果。人工智能技术作为一项新兴的计算机科学分支，充分展现了智能的本质特点。人工智能技术能够应用在多个方面中主要的运用基础在于，它涵盖了众多的学科知识，例如：控制学、语言学、信息学、生物学还有医药学等等。智能化技术主要研究的是如何让计算机拥有像人类一样的智慧，使其完成某些高要求、高难度、高危险的活动。伴随着科学技术的不断发展和进步，计算机技术已经能够实现通过编制一套特定的程序来模仿人类的大脑，可以模仿人类大脑进行收集、分析、处理数据，还可以进行交换信息和信息反馈。计算机技术的发展也在一定程度上促进了电气自动化的发展。
1.2 人工智能的优越性
人工智能理论在电气工程中的主要应用是针对和电气工程有关的自动控制、系统运行、信息处理、电子电气技术、研制开发、信息处理和计算机与电子应用等。智能技术在电气工程自动化中的运用主要是针对控制器，让传统的控制器实现智能化，发挥其更大的优势。
智能化技术在运用过程中的主要优势在于：
1）可以不再建立专门的控制模型。电气自动化技术中传统控制器在控制时，要根据控制对象建立复杂的动态方程。在利用动态方程模拟设计时会有很多不确定、无法估计的客观因素的存在；有些参数变化情况难以掌握，这使得设计的控制模型不够精准，影响自动化控制工作的实际效率。智能化技术能够有效的解决这样的不足，在智能化控制器中不再需要建立复杂的动态方程工作，有效的回避了不确定因素对控制精度的影响。
2）对电气系统实施更加便利的调控。智能化控制器的另一大优势就体现在此，它是通过鲁棒性、时间变化、响应时间来对系统进行实时的调节和控制，大大提升了系统自身的工作性能。因此，较传统的控制器而言，智能化控制器更加稳定，更加符合应用在实际工作当中去。另外，智能化控制系统在对电气设备进行调整控制的时候，是利用相关数据的变化进行的自动调节，这个过程中是不需要任何技术人员在场的；在条件允许时还可以实现远距离的自动调节。这一优点真正实现了电气工程中无人监控的自动化控制的目标。
3）智能化控制系统在处理数据时有很强的一致性。这一优点主要是体现在处理数据的时候，当系统中输入的是比较复杂或是非常陌生的数据时，同样也是能够得到较高的估计来满足自动化控制的要求。
2 智能化技术在电气自动化控制中的具体应用
目前，人们对人工智能技术的研究进一步加深，使得人工智能技术取得了不错的成就，其应用范围在不断的扩大。有非常多的专业研究人员对人工智能技术在电气工程自动化控制方面的应用展开了深入的研究。主要是针对以下方面进行的：将人工智能技术应用到电气工程自动化控制的故障预测与诊断、或是针对电气产品设计的优化、保护与控制等领域。
1）电气产品的优化设计、保护与控制。电气产品、设备的设计工作是电气工程自动化控制过程中不可或缺的一项工作。设计工作本身就是一项技术含量较高、综合性较强的工作，电气产品、设备的设计也不例外，相当复杂并且繁琐。设计电器产品、设备时要就设计人员要具备两方面的知识内容：一是理论学科的知识，主要包括了电磁场、电路、电器电机等。二是具有相关经验，设计时要根据以往设计时的相关经验和实验作为基础，然后进行传统的手工设计。传统的电器产品、设备设计时依照经验知识，依靠手工进行设计，设计中缺少技术支持，设计工作量非常大，工作效率比较低；设计后方案达标率不高，之后的修改工作难度也很大。人工智能技术的应用使得设计工作由手工慢慢转变成为计算机辅助设计，缓减了人工的压力，一定程度上提高了工作效率，减少了电气产品、设备从构思到设计再到生产的时间，而且计算机的投入更使得设计工作开始逐渐步入智能化、优质化、高效化。
在电气产品设计中主要用两种人工智能方法：遗传算法、专家系统。遗传算法是电气产品优化设计时主要应用智能化技术的具体形式之一。遗传算法之所以能够应用在设备优化设计当中，主要是因为它能够直接操作对象，还具备隐并行性、全局寻优等能力，可以通过自身调整搜素的能力来对设计进行优化指导。专家系统是计算机系统与人工智能技术的结合。它有效的利用了专家们在某一个领域的经验知识，通过一个或是多个专家对肯定领域的经验来对问题进行合理的分析、推断和处理。专家系统中是利用计算机程序来模拟人类专家处理信息、分析问题、解决问题的过程。在这个系统中存有大量的专家经验知识数据，利用这些知识来解决问题。这种方式也是优化设计方法中比较重要的一种方法，不过这种理论方法还不是很完善，仍然有很大的发展空间。
2）设备故障的预测与诊断。在电气自动化系统运行过程中，难免不会出现一些小毛病、小故障。即使是在我们非常重视对电气自动化系统的检测检查工作，不定时的安排专门的技术人员对系统的运行情况给予检查、检测、维修，但电气工程系统设备任然会出现一些设备故障。所以说这些情况是不可避免的。不过在故障发生之前一定会有一系列的征兆或是其他与故障有联系的现象出现。因此，可以利用智能化技术对电气系统进行监控，对系统实时进行全面、准确的分析诊断，预防设备出现故障；在出现故障时给予及时准确的诊断处理，将损失降到最低点。而人工智能的技术运用在故障的诊断方面主要有三种：神经网络、模糊逻辑以及专家系统。
智能化技术在对变压器故障进行诊断处理时，诊断的最主要方法就是针对故障变压器中会有漏油的现象出现，因此可以根据渗漏出的油的分解气体进行分析处理。针对分解气体的分析能够将变压器发生故障的大致范围锁定，然后在进一步的进行分析、检查缩小发生故障的排查范围，最后准确的找到故障的具体发生地点并对故障进行及时的修理。智能化技术的运用大大加快了查找故障、诊断故障、检查修理的速度；除此之外，还有效的避免了故障设备损坏的情况。智能化技术使得电气设备在运行当中的安全性大幅度的提高，同时也增加了电气自动化系统运行的经济效益。
3）电气工程自动化控制中引入智能化技术进行
智能控制。人工智能控制在电气自动化系统中已经得到了较为广泛的使用。智能控制是一类无需人的干预就能够独立地驱动智能机器实现其目标的自动控制。或者说，智能控制是驱动智能机器自主地实现其目标的过程。在电气工程自动化控制中主要体现在：自动记录故障、实行在线处理、分析数据；自动采集全部模拟量与开关量的实时的数据并能够对数据进行处理；能够实现远程、实时、智能监视各个主要的设施、系统的运行状态；可以实现通过鼠标或是键盘来控制系统。智能化控制系统可以真实实现电气自动化系统的无人操作化、远程化、高效化、自主化。
3 结论
综上述所，可以看出智能化技术的优势明显，并且能够很好的引入到电气自动化系统当中来，符合自动化技术的特点和要求。因此，智能化技术在电气自动化系统中的作用是巨大的，不仅可使促进电气设备设计的优化、控制，还能及时诊断故障，进行智能控制。所以。应用智能化技术到电气工程中能够大大提升电气工程自动化控制系统的工作效率，加强自动化系统的控制能力；更为重要的是智能化技术的引入给电气工程带来了更深远的发展空间。
[参考文献]
[1] 褚凯. 基于人工智能技术的电气自动化控制研究[J].科技创新导报，2012，（03）：157-158.
[2] 娅.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技致富向导，2012（27）：217-217.
关键词：智能化；电气工程；控制模型
在建筑工程的施工过程中，我们发现电力工程越来越重要，所占的比重不断上涨，得益于日益发展的社会以及科技的不断创新，电气工程智能化的出现更是对电气工程中有着重大意义。不仅完善了电气工程在早期自动化技术控制中所存在的缺陷，更是推动了电气工程的发展。智能化技术就是一种通过计算机技术把人工智能的一些理论程序进行实现，虽然目前智能化电气工程还在起步阶段，但是有很大的发展空间。
一、智能化技术运用的理论基础
智能化技术的综合性比较强，理论基础包含了语言学、生物学、控制学、医学以及信息学等多方面的学科知识。智能化技术的提出主要作用是希望通过机器代替人工可以独立完成一些高危险，高难度的工作。智能化技术的在电气工程方面的研究主要包括信息收集与处理、电子电气技术等。通过大量的实验证明，智能化技术在电气工程方面的应运，有着显著的效果。不仅提高了电气工程的施工效率，另一方面减轻了工作人员的任务重量，提高了电气工程的施工质量，有效的节省了一部分劳动力的支出，最重要的是无人控制化的特点大大的保障了人们的生命财产安全。
二、智能化技术运用中的优势
（一）不需建立控制模型
在以往传统的自动化控制时，往往由于被控制对象比较复杂无法进行具体的准确的控制把握，这样就会出现被控制对象模型的设计无法预测，无法估量。如果有一部分数据参数的发生变动，不能很好的掌控到它，那么设计出来的模型与实际不相符发生偏差，导致工作效率降低。而智能化控制不需要进行模型设计，避免了在源头上发生那些不可估量与预测的客观因素，这样便使智能化在精密程度上有很大的提升。
（二）方便控制调整电气系统
智能化控制与传统自动化控制在调整控制方面的优势是，智能化控制只要根据相关数据的变化而自行进行调整，无需工作人员在场，进行手动调整控制，这样就实现了电气工程无人控制的目标，也就是说智能化控制更加适合电气工程的实际工作，不仅提升了电气工程的工作效率，并对工作的质量有一个很好的保证还不需要员工操作。
（三）智能化控制有很强的一致性
智能化控制的一致性主要表现为它在不同数据的处理问题上，即使是并不熟悉的数据也会有一个比较高的估计，实现了电气工程自动化上的相关要求。被控制对象的不同会导致控制的效果不一样，虽然在一些被控对象由于数据变动并没有及时的进行智能化控制，但是它的控制效果仍然不会太差，但是这并不是非常绝对的。所以说我们在智能化系统设计的时候，一定要根据不同的被控对象进行合理具体的进行分析，对于智能控制发生改变的要求进行非常严格的审查，如果在智能控制中仍然发生问题，使用效果没有达到预期效果，先不要否认智能化技术，要及时对被控对象进行全面的排查再确定。
三、智能化技术在电气工程中的具体应用
（一）智能控制
在传统的电气工程自动化技术中加入智能控制，就可以实现电气工程的自动化、远程化、高效化以及无人化，智能化的发展就会有一个很大的发展空间，通过智能化技术在电气工程的应用我们可以肯定智能化技术的效果与成绩是非常良好的，使智能化技术在以后的其他领域方面的发展应用奠定基础。
（二）优化设计
在电气工程自动化的控制过程之中，会接触到关于电气设备的设计过程，往往电气设备的设计是非常复杂的，不仅对设计人员的专业知识要求过硬以外（其中包括对电力、磁力、电路等学科知识的掌握），还要有丰富的工作经验。传统的电气设备设计是通过经验与实践相结合的方式进行设计，这样的设计方案达标率是非常低的，并且几乎无法进行修改：而现在的电气设备的设计是通过CAD技术以及一些计算机的辅助软件来实现的，无论成功与否在设计中与传统设计相比节省了不少的人力与时间，设计出来的电气设备的不管是使用性能还是质量都要好很多。遗传算法便是智能化技术具体应用的一种体现，遗传算法具有很强的先进性和实用性。遗传算法的使用在设计优化上有很深远的意义。
（三）故障诊断
电气工程的系统在运作时，不可能不发生事故，为了避免事故的发生，在事故发生前必然会出现一些是事故发生有关的征兆，利用智能化技术我们可以对电气系统进行准确、全面的检测判断。在智能化技术在变压器故障的应用中，首先根据变压器中所发生渗漏地点的渗漏油的分解气体进行具体分析，及时的发现事故发生的大致范围，然后一个个进行排除逐渐的缩小范围最后找到具体事故发生的位置进行及时的维修。这种做法一方面避免了事故的发生损害其他电气设备另一方面加快了对事故的分析与解决速度。电气智能化在故障诊断上有着重要意义。
四、结语
智能化技术在各个领域都有着各自的应用与发展，但在电气工程这一领域有着深远的影响，人工智能理论的发展是智能化技术发展的前提，所以一定要搞清楚人工智能的理论，一旦理论发生错误，那么智能化技术的实践就会发生问题，所以在电气工程的工作过程中一定要积累并总结经验，促进人工智能理论的发展，进一步推动智能化技术的进步。
参考文献：
[1]莫家宁.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J].机电信息,2013(06):102-103.
关键词：人工智能，电气，自动化控制
人类智能主要要包括三个力面，即感知能力，思维能力，行为能力，而人工智能是指由人类制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器。该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。实现自动化，就等于减少了人力资本投入，并提高了运作的效率。
1人工智能应用理论分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是门边沿学科，属于自然科学和社会科学的交叉。涉及哲学和认知科学、数学、心理学、计算机科学、控制论、不定性论，其研究范畴为自然语言处理，知识表现，智能搜索，推理，规划，机器学习，知识获取，感知问题，模式识别，逻辑程序设计，软计算，不精确和不确定的管理，人工生命，神经网络，复杂系统，遗传算法等，应用于智能控制，机器人学，语言和图像理解，遗传编程。
当今社会，计算机技术已经渗透到生产和生活的方方面面，计算机编程技术的日新月异催生自动化生产、运输、传播的快速发展。人脑是最精密的机器，编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈，所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环，实现自动化，就等于减少了人力资本投入，并提高了运作的效率。
2人工智能控制器的优势
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但AI控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解，也有利于控制策略的统一开发。这些AI函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势，这些优势如下
（1）它们的设计不需要控制对象的模型（在许多场合，很难得到实际控制对象的精确动态方程，实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素。例如:参数变化，非线性时，往往不知道。)
（2）通过适当调整（根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如:模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍，下降时间快3.5倍。
(3)它们比古典控制器的调节容易。
(4)在没有必须专家知识时，通过响应数据也能设计它们。
(5)运用语言和响应信息可能设计它们。论文格式，自动化控制。。
(6)它们有相当好的一致性(当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计)，与驱动器的特性无关。论文格式，自动化控制。。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果非常好，但对其他控制对象效果就不会一致性地好，因此对具体对象必须具体设计。
3人工智能的应用现状
(1)优化设计电气设备的设计是一项复杂的工作，它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识，还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的。因此，很难获得最优方案。随着计算机技术的发展，电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD)，大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进，使传统的CAD技术如虎添翼，产品设计的效率及质量得到全面提高。
用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法，非常适合于产品优化设计，因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
（2）智能控制的功能实现
①数据采集与处理：对所有开关量、模拟量的实时采集，并能按要求处理或存贮。
②画面显示：模拟画面真实显示一次设备和系统的运行状态，可实时显示电流、电压等所有模拟量、计算量、隔离开关、断路器等实际开关状态及挂牌检修功能，能生成历史趋势图。
③运行监视：具有对各主要设备的模拟量数值、开关量状态的实时智能监视，有事故报警越限和状态变化事件报警，事件顺序记录、声光、语音、电话图象报警。
④操作控制：通过键盘或鼠标实现对断路器及电动隔离开关的控制，励磁电流的调整。按顺控程序进行同期并网带负荷或停机操作。系统对运行人员的操作权限加以限制，以适应各级运行值班管理。
⑤故障录波:模拟量故障录波，波形捕捉，开关量变位，顺序记录等（包括主要辅机)。论文格式，自动化控制。。
⑥在线分析：不对称运行分析、负序量计算等。
⑦在线参数设定及修改：保护定值包括软压板的投退。
⑧运行管理:操作票专家系统，运行日志，报表的生成及存储或打印，运行曲线等。
人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开，但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。
4恒压供水案例简析
恒压供水在工业和民用供水系统中已普遍使用，由于系统的负荷变化的不确定性，采用传统的PID算法实现压力控制的动态特性指标很难收到理想的效果。在恒压供水自动化控制系统的设计初期曾采用多种进口的调节器，系统的动态特性指标总是不稳定，通过实际应用中的对比发现，应用模糊控制理论形成的控制方案在恒压系统中有较好的效果。在实施过程中选用了AI 一808人工智能调节器作为主控制器，结合FXIN PLC逻辑控制功能很好地实现了水厂的全自动化恒压供水。对于单独采用PLC实现压力和逻辑控制方案，由于PLC的运算能力不足编写一个完善的模糊控制算法比较困难，而且参数的调整也比较麻烦，所以所提出的方案具有较高的性价比。
本案例中只是一个人工智能在电气自动化中的一个小小的应用，也是电气元
件生产供给的一个方向，实现机械智能化是我们努力的追求，将人工智能的先进的最新成果应用于电气自动化控制的实践是一个诱人的课题。
5结语
人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能完成的复杂的工作，电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力，人工智能的应用体现在问题求解，逻辑推理与定理证明，自然语言理解，自动程序设计，专家系统，机器人学等方面。而这诸多方面都体现了一个自动化的特征，表达了一个共同的主题，即提高机械的人类意识能力，强化控制自动化。因此人工智能在电气自动化领域将会大有作为，电气自动化控制也需要人工智能的参与。
参考文献
[1]陈洪峰.国内电气自动化发展状况与趋势[J].科技创新导报，2009
[2]张培铭，缪希仁等.展望21世纪电器发展方向----人工智能电器[J].电工技术杂志，2006(4).
关键词：智能控制；双语教学；教学实践
作者简介：陈志楚（1976-），男，湖北仙桃人，湖北汽车工业学院电信学院，讲师。（湖北 十堰 442001）
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0077-02
随着全球经济一体化以及信息处理手段网络化的发展，世界各国高等教育正在经历深刻的变化。中国高等教育的发展也正在经历教育方式国际化和人才培养综合化。而社会对于掌握专项技术同时又可以熟练使用英语进行国际交往和合作的高级复合型人才的需求也使得当前高等院校中的双语教学方兴未艾。
当前随着我国入世和国际贸易交流的发展，全方位发展的高素质工科人才不仅需要面对大量的工程问题，同时也会遇到使用国际通用语言——英语的问题。能够阅读和查找最新说明书和工程资料，与同行沟通交流和解决问题，这些都是高校教育的目标。采用双语教学，引进外文教材，使用英语、汉语来讲授专业内容，让学生可以接触到较先进的内容和理念的同时，增强使用英语阅读交流专业知识的能力；同时可以促进教师的教学方式和学校相关课程设置的发展，是“一举多得”的教学改革。
智能控制作为高校机械工程及自动化专业的一门专业课程，是在人工智能及自动控制等多学科基础上发展起来的新兴交叉学科，是控制理论发展的高级阶段。对于控制理论及控制工程等领域的本科生来说，需要通过该课程掌握智能控制的基本理论并逐步学会智能控制的应用。通过这些内容的学习，使学生了解智能控制的基本结构、各类主要智能控制方法的基本知识，掌握模糊控制与神经控制的基本理论、算法和基本设计方法，并为今后智能控制系统的设计、运行打下一定基础。
湖北汽车工业学院坚持特色兴校、教育创新，注重个性发展，着重培养学生的创新精神和实践能力。在本科教育上紧紧围绕培养创新型应用人才为目标，坚持走产学研道路，积极推进本科教改，全面推进教学改革，提高教学与教研的整体水平，不断提高人才培养质量。湖北汽车工业学院自动控制教研组在省级精品课程“电工电子技术”的基础上，以“智能控制”课程作为教学试点，开展了双语教学的一系列教学实践。
双语教学是使用外语进行的非语言专业类课程教学。双语教学在高校中广泛开展的同时也遇到了相当多的问题。在课堂中由于双语的引入，引起了思维方式的转变，学生的学习内容和教师的备课工作量都大为增加；学生英语水平参差不齐和教师的英语能力有限造成课堂专业课信息量减少，缺乏师生互动，教学效果受到限时。笔者一直任教控制类课程专业课程教学，并从事过英语教学多年，在开展“智能控制”课程双语教学教学实践活动中总结了一些经验。
一、教材的选用
双语教材的选用是关系到双语教学质量的大事。在选择教材时，应以实用、适用和学生的承受能力为主要参照。引进的原版教材一定要是优质的，同时也应是内容比较新的。各个学校和各个院系可以根据自己的需要进行优选。原版教材注重启发学生思考和动手实践，善于由浅入深地叙述和展示理论、原理，并非常注意实验和技术应用。但是原版教材也存在课程体系和大纲与国内不符，同时内容过浅的问题。而国内教材从内容、知识结构和难度上都较符合学生的认知水平和规律，知识体系清楚完整，叙述严谨，擅于概念和理论推导。所以在教材的选择上，不应完全排斥中文教材，教师应在吃透教学内容的前提下充分发挥两者的长处，组合使用。而学生也可以在使用一两本主教材的基础上，同时阅读多本参考教材，以帮助理解，激发求知欲。
考虑到多数高等学校第五或第六学期开设智能控制课程，其前序课程有“自动控制”、“现代控制”和“过程控制”作为基础，所以其内容和前面课程有较强的连贯性。因此，为开展“智能控制”双语教学，笔者将在前面部分回顾控制理论的主要内容作为引入智能控制方法的基础，并向学生推荐课下阅读控制理论的经典教材，比如Dorf的《Modern control System》（国内有影印版）等。“智能控制”课程本身内容非常庞杂，涉及领域也很广，故教材也是风格迥异。模糊控制方面的教材有Kevin M. Passino etc.的《Fuzzy Control》等，神经网络控制方面的教材有Kevin Gurney的《An Introduction to Neural Networks》等，但符合国内“智能控制”大纲的教材非常少，而且国内改编和自编教材基本没有。考虑到课程本身的特点，笔者采用了“原版教材和中文教材结合，主要教材和参考教材结合”的方式。笔者在课程中外文教材主要采用Alexander M. Meystel和James S. Albus等的《Intelligent Systems：Architecture，Design，Control》。该书是智能控制领域的著名教材，它回顾了整个学科的发展，同时从理论和技术两个方面全面讲述了智能控制系统的构造、设计和实用。国内出版社有影印版出版，并同时有原文和中文翻译两个版本方便学生阅读。易继锴的《智能控制技术》作为主要中文参考教材。该书对于各个知识点的讲述比较清晰透彻。除此之外，在课程教学过程的不同阶段，鼓励学生通过图书馆或者网络自由选用、阅读更多的外文教材和中文参考教材。
二、教学内容的选择
不论是否采用双语教学，课程最后的教学效果是关键。由于双语教学在语言理解上花费了学生和老师大量的精力，这样在教学内容的选择上就更显得尤为重要。应在内容上选择符合大纲、重点难点为主的知识，并在这些知识点上增加教学投入时间。“智能控制”是一门国内开展较晚的课程，由于其涵盖模糊系统、神经网络、优化算法和专家系统等诸多智能算法和应用控制方法，所以教学上不可能做到面面俱到，只能是择优而取。参照国外很多著名大学（诸如麻省理工学院、加州理工大学等）的教学课程安排，基本上没有专门的“智能控制”课程，而是各个系会针对学生所学专业需要开展相应的课程，例如“针对模式识别的神经网络算法”或者“机器学习中的模糊控制”等等。依据湖北汽车工业学院和自动化专业的具体情况，“智能控制”主要是对各类控制算法的原理和应用领域进行介绍，让学生对其有总体的了解和认识，使其能在实践中运用。基于此目的，笔者主要讲授的内容为绪论（智能控制的发展历史）、模糊控制理论基础、模糊控制系统、神经网络模型、神经网络控制论和集成智能控制系统。
由于课程学时较少，每个知识点的学时有限。这样，每种智能控制方法以介绍讲述为主，但不作详细的分析和过多的数学推导。比如在讲述模糊控制的模糊推导系统时，推理方法有蕴含积、蕴含最小和Mamdoni方法等各种推理方法，在讲授时以应用最多的Mamdoni方法为主介绍原理，其他方法只需了解。为使得学生能够理论联系实际，特为本课程增加实验环节，并专门开设“智能控制”实验，安排实验学时及老师等资源配置，以保证实验效果。学生需要利用Matlab或者C及其他编程语言分别针对倒立摆和水箱水位控制等多个控制对象使用神经元控制、模糊控制、专家控制等不同的智能控制手段进行仿真分析，以验证课堂内容。比如针对水箱水位控制学习，采用学生分组，每个小组通过讨论确认选择不同算法，可采用神经元控制、模糊控制、模糊控制和专家控制结合等各类方法。最后测试结果，分析原因。通过这样的实践活动可以提高学生对书本内容的直观理解，增加学习热情。
三、教学方法的改进
“智能控制”课程涉及到控制论、人工智能和运筹学等诸多交叉学科，而其中每个学科的内容都十分庞杂。一味介绍讲述容易使学生像听“科普课”，兴趣很大但实际意义不大，无法指导实践；而针对某个知识点讲述过深过难，本身学时不够，会造成学生的畏难情绪且无法让学生形成对课程的整体理解。双语教学既有很多优点，但要教好也存在学生不易理解等诸多难题。为此，笔者和课题组老师针对这些问题展开了一系列教学改革和探索。
1.教学课件使用英语制作，主要使用英语讲述
双语教学要提高学生英语的阅读、沟通和交流能力，教师首先要使用英语教材和英语课件，并使用英语来“教授”课程。但是考虑到英语并非母语，可在重要专业术语初次出现时旁边加注汉语。并在介绍和描述概念时主要使用英语，但不应盲目排斥使用汉语。在需要师生互动的时候，如果学生反映理解有困难，可以使用汉语举例子或者使用比喻、讲故事等方法以帮助学生理解。
2.多使用课堂多媒体演示
智能控制效果单独通过讲述智能控制方法会让学生觉得枯燥，而利用多媒体来对某个控制算法进行软件仿真和演示就可以直接形成“感观”意识，从而加深学生对于课程内容的印象。例如针对智能洗衣机的模糊控制，可以使用Matlab结合Simulink和Labview等软件对分别进行使用不同形状隶属度和不同模糊推理方法的仿真，最后控制的效果可以通过仿真展现在学生面前，激励学生自己通过实验得到真实结果来对比并展开讨论。
3.增加实验教学环节
本课程之前由于学时的限制，仅限于理论教学。为增强教学效果，特增加神经元控制和模糊控制等多个实验，并在实验验收阶段增加小组答辩等环节，以增加学生的实践技能和分析研究问题的能力。
四、课程考核的改进
双语教学不同于普通英语教学、专业英语教学，它以掌握专业知识和技术为主要目的。但是双语教学课程既然以培养学生的全面素质为目的，那么在最终成绩的考核体系上就需要综合各类因素，尽可能全面公平公正地给予学生评价。传统的“智能控制”课程考核方法仅限于试卷考试，主要是概念论述和公式推导演算，无法全面评价学生的能力水平。试卷中无法涵盖学生对于专业基础知识的掌握情况，也无法提供学生在学习探究以及采用双语教学后英语应用能力的测试结论。
本课程现已转变为试卷考试、试验考查和独立报告等多方面结合的课程考核方法。除去卷面考试分数外，学生可以通过以下途径获得加分：阅读相关外文文献并作出阅读报告或完成英语口述演示；学生通过独立或小组实验并根据实验结果作出实验分析报告且完成答辩。这些教学改革意在全面考查学生的理解和实践能力，鼓励学生分析研究和创新。学生不仅要掌握智能控制的控制思想和方法方面的知识，还要能使用英语阅读和表达，并通过试验和独立研究实现自己的控制理念。
五、结束语
笔者通过对“智能控制”进行双语教学提高了学生对于该课程的学习兴趣，并取得了较好的教学效果。多数同学认可教学改革的效果。课程考查通过率达到82%，其中约21.2%的同学通过英语综述和阅读报告获得加分，约1/3的同学通过实验和课程报告获得加分。而随后的问卷调查显示，31.7%的同学在课程结束后对智能控制产生兴趣，51.3%的同学认同在学习后英语水平有提高，并对后期通过大学英语四、六级考试有帮助。
从长远看，在专业课程中开展双语教学是一个大趋势，但是如何使双语教学发挥优势、避免一些可能的问题还需要解决大量细致的问题，在师资培养、教学方法创新和双语教学效果评估方法方面不断思考、研究和探索。
参考文献：
[1]吴平.五年来的双语教学综述[J].中国大学教学，2007，（1）.
[2]莫勇波.关于大学双语教学有效性探索[J].广西教育学院学报，2008，
（5）：48-51.
[3]Richard C.Dorf，Robert H.Bishop.Intelligent Control System（12th Edition）[M].Prentice Hall，2010.
[4]Alexander M.Meystel，James S.Albus.Intelligent Systems：Architecture，Design，Control（First Edition）[M].Wiley-Interscience，2001.
[5]TimonthyJ.Ross.Fuzzy logic with Engineering Applications（Third Edition）[M].Wiley，2010.
[6]Laurene V.Fausett.Fundamentals of Neural Networks：Architectures，Algorithms And Applications（First Edition）[M].Prentice Hall，1993.
[7]Kevin M.Passino，Stephen Yurkovich. Fuzzy Control（First Edition）[M].Addison Wesley Publishing Company，1997.
[8]Kevin Gurney.An Introduction to Neural Networks[M].CRC Press，1997.
[9]易继锴，侯媛彬.智能控制技术[M].第二版.北京：北京工业大学出版社，2007.
[10]刘金琨.智能控制[M].第二版.北京：电子工业出版社，2009.
